Лабораторна робота №10
Тема: моделювання роботи трифазного керованого перетворювача напруги з RL навантаженням та ЕРС
Мета: придбати практичні навички моделювання трифазних перетворювачів напруги в системі Simulink. Дослідити криві струмів та напруги при роботі перетворювача.
Завдання: керований перетворювач зі схемою, рис. 10.1, працює на RL навантаження з ЕРС. Кут управління α = 150°. Побудувати криві падіння напруги на навантаженні та струму навантаження. Знайти середнє значення струму навантаження.
Вхідні дані: Us = 100 В, Rd =100 Ом, Еd = 80 В, Ld = 1 мГн; 1 Гн; 1 мкГн.
Рис.10.1. Схема трифазного перетворювача напруги з RL навантаженням
1) Запустити Simulink, перейти до відповідної бібліотеки, створити та зберегти нову робочу форму.
2) Зібрати схему та встановити необхідні параметри елементів представлених на схемі, рис. 10.1. У якості джерела живлення обрати 3 джерела змінної напруги, встановити необхідне значення напруги, частоту, та зсув по фазі 0°, 120° та 240° (-120°) відповідно до кожного джерела.
3) В роботі застосовуються тиристори, які відкриваються і закриваються за керуючим сигналом. З метою керування тиристорами до схеми необхідно додати блоки Pulse Generator і підключити їх до входів на тиристорах. При налаштуванні параметрів PG необхідно враховувати, що кожна фаза працює зі здвигом 120°, тому необхідно додатково встановити час початку роботи кожного PG відповідно: Phase delay (secs) ≈ 0; 0.013; 0.0063с. (Час початку періоду можна корегувати самостійно, якщо вивести на один графік напругу трьох фаз, рис. 10.2, та визначити час початку періоду кожної із фаз)
4) Підключити до схеми вимірювальні пристрої та електронний осцилограф.
Рис.10.2. Схема трифазного перетворювача напруги з RL навантаженням в Matlab
5) Провести моделювання роботи схеми де кілько разів поступово зменшуючи значення індуктивності L. Час моделювання задаємо таким чином, що б на графіках було чітко видно три-п’ять періодів роботи.
6) Додати до звіту робочу схему перетворювача в системі Simulink та графіки струмів та напруги is1, is2, is3, us1, us2, us3.
Рис. 10.3. Графік струмів тиристорів
Рис. 10.4. Графік напруги і струму на навантаженні при L = 1 мГн
Маємо значення напруги і струму, що досягають 20 В і 0,2 А відповідно, але не падають нижче нуля.
Рис. 10.5. Графік напруги і струму на навантаженні при L = 1 Гн
При збільшенні індуктивності, маємо значення напруги і струму, що досягають 20 В і 0,04 А відповідно, але значення напруги падає до -30 В.
Рис. 10.6. Графік напруги і струму на навантаженні при L = 1 мкГн
При зменшенні індуктивності значення напруги та струму не змінилося.
7) Зробити висновки до роботи.
Під час виконання цієї лабораторної роботи я зібрав схему трифазного керованого перетворювача напруги з RL навантаженням та ЕРС, та побудував графіки напруг та струму на навантаженні, при Ld = 1 мГн, Ld = 1 Гн, Ld = 1 мкГн, та графіки струмів на тиристорах при Ld = 1 мГн, Ld = 0,1 мГн, Ld = 10 мГн, у наслідок чого я проаналізував отримані дані, та придбав практичні навички моделювання трифазного керованого перетворювача напруги з RL навантаженням.